全国版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第10讲钠及其化合物讲义新人教版.docx

1、全国版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第10讲钠及其化合物讲义新人教版第10讲 钠及其化合物考点一钠的性质及应用1.钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：(H2O)(Na)(煤油)；熔点：低于100 ；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性NaNa(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。3.钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融) 2NaCl2。(2)保存

2、：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4.钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。深度思考1.钠能否保存在CCl4中？原因是什么？答案否，因为CCl4的密度比钠的大，不能起到隔绝空气的作用。2.金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是_，通常用_掩埋。答案钠和H2O可直接反应产生H2，可能会爆炸，加热时钠也可与CO2直接反应，而且金属钠着火生成的Na2O2与CO2、H2O都能反应干燥沙土(或沙子)3.取一小块金属钠

3、，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是_(填序号)。金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质答案解析金属钠熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化成小球，在空气中燃烧，火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的Na2O2。题组一钠与水的反应及拓展应用1.向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 molL1盐酸、100 mL 0.01 molL1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是()A.三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na2H2O=2Na2OHH2B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈

4、C.三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同答案D解析钠与盐酸反应时钠先与H反应，离子方程式表示为2Na2H=2NaH2，A错误；B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl，Z烧杯中生成NaOH，由于原溶质为NaOH，故Z烧杯中物质的量浓度最大，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。2.(1)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案解析2Na

5、2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；中水减少，c(Na)增大，使NaCl(s) Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。(2)按要求书写反应的离子方程式将Na投入到CuSO4溶液中2Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2。将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液2NaCa22HCO=CaCO32NaCOH2。将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出2NaNHHCO=2NaC

6、ONH3H2。3.将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因：_。答案cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，H浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H的能力可知H浓度的大小顺序为cab，因而反应速率为cab题组二钠与水反应实验拓展4.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同)a.钠浮在液面上，并四处游动，最后消失b.钠熔化成

7、一个光亮的小球c.恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大d.恢复到室温时，溶液中Na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a.二者收集气体一样多b.收集气体体积较大c.收集气体体积较大答案(1)abd(2)b解析(1)钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2，其现象与钠在水中的反应现象相同；又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，析出NaOH固体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na数目减少。(2)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH

8、，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。5.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？_。(2)有关钠反应的现象是_。(3)大试管的溶液中出现的现象：_。(4)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化

9、学方程式：_。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃(2)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H21.钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。2.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板3.金属钠与溶液反应现象分析思维模板(1)共性因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成小球；游：在液面上游动；响：发出“嘶嘶嘶

10、”的响声。(2)差异性如第1题、第3题，与酸性溶液反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；如第2题，与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、氨气等；如第5题，由于煤油的密度较小且不溶钠的特点，钠只有在界面处与水溶液接触的部分反应。注意钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不熔化成小球。考点二钠的氧化物氧化钠和过氧化钠完成下列表格：化学式Na2ONa2O2氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2

11、=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2深度思考1.金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠 (NaOH_) 答案Na2ONaOH溶液Na2CO32.分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：(1)Na2O的电子式：_，化学键类型：_，属于：_(填“离子化合物”或“共价化合物”，下同)。(2)Na2O2的电子式：_，化学键类型：_，属于：_。答案(1) 离子键离子化合物(2) 离子键、共价键(或非极性键)离子化合物3.用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转

12、移的方向和数目：_。回答下列问题：(1)氧化剂和还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。(2)1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数：_。答案(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.021023)题组一过氧化钠的性质及应用1.下列有关Na2O2的说法不正确的是()A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应C.Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊

13、答案B解析A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。2.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()A.CH3COO B.SOC.CO D.HCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O2

14、氧化，浓度减小；CH3COO浓度几乎不变。3.比较下列四组反应，回答下列问题：一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液)三组：SO2通入品红溶液中，加热 Na2O2加入到品红溶液中，加热四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中(1)写出反应的化学方程式：_，有同学类比的反应写出的反应方程式为2Na2O22SO2=2Na2SO3O2，你认为是否合理？_(填“合理”或“不合理”)。(2)比较分析、反应中可能发生的现象，相同点：_，差异：_。(3)预测可能的现象：_，可能的现象：_。(4)判断、反应中可能发

15、生的现象：_；_。答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2不合理(2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出中气体明显少于中气体(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色溶液红色褪去，加热后不能恢复红色(4)溶液变蓝溶液先变蓝后褪色解析(1)Na2O2具有强氧化性，可能发生：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；中Fe2具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。(3)SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性

16、。(4)Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析4.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A.甲乙丙丁 B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙 D.丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比：生成NaOH相等 消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na乙：Na2O丙

17、：Na2O2当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。5.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1 mol2NAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA答案C解析m转移电子2 mol2 mol 56 g 2 mol1 mol1 mol 28 g 1 mol由上述关系，不难得出C项正确；B项中未指明标准状况，错误。6.

18、在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g，若加入足量Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加m g，则CO2与CH4的体积比为()A.31 B.21 C.11 D.任意比答案C解析2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即：H2可被Na2O2完全吸收由于CO完全被吸收，当CO2、CH4的体积比符合11时，相当于2CO2H2，可被Na2O2完全吸收。1.过氧化

19、钠强氧化性的五个表现2.从“四个角度”理解H2O、CO2与Na2O2反应的定量关系(1)物质的量关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为21。(2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，则气体体积减少的量等于原混合气体体积的，且等于生成氧气的体积。(3)转移电子关系2 mol Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成 1 mol O2，转移2 mol电子。如：2CO22Na2O2=2Na2CO得2e3O失2e2(4)固体质量关系2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2

20、CO3O2 得，Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即CO可被Na2O2完全吸收，固体增重即为CO的质量；2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得，Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即H2可被Na2O2完全吸收，固体增重即为H2的质量。结论：凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，m g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)全部通过足量Na2O2后，固体增重为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为11，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；有机物：CH3OH(甲

21、醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。考点三碳酸钠与碳酸氢钠1.性质2.转化Na2CO3NaHCO3深度思考1.将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？答案开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，而且反应消耗溶剂水。2.Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？答案用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH

22、溶液，可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。题组一Na2CO3、NaHCO3的比较与鉴别1.有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是()A.相同温度下，等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性比较，前者更强B.常温时溶解度：Na2CO3NaHCO3C.在酒精灯加热的条件下，前者不分解，后者分解D.都能与烧碱反应，后者反应较慢答案D解析D项，Na2CO3不能与NaOH反应。2.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是()A.BaCl2溶液 B.澄清石灰水C.稀盐酸 D

23、.pH试纸答案B3.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。A.比复杂B.比安全C.比操作简便D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3解析(1)图不能达到实验目的，因为无

24、论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别1.利用热稳定性不同2.利用和酸反应生成气体的速率不同(相

25、同条件下)3.利用阴离子不同4.利用溶液的酸碱性不同题组二Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系4.有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C.等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多答案C解析Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此类题目用归“1”法，A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)n(CO2)mol，n(Na2CO3)n(CO2)mol，故A正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1